Guía para la selección de una controladora Arduino

09 març Guía para la selección de una controladora Arduino

Arduino SerialDesde que en 2005 apareció la primera placa Arduino, la Arduino Serial, se han sucedido un gran número de versiones que han ido mejorando las caracteristicas del concepto original. Además, con el transcurso de los años, se han ido añadiendo una enorme cantidad de placas con diferentes formatos y prestaciones. En la actualidad disponemos de multitud de posibilidades para elegir la controladora Arduino que mejor se adapte a nuestro diseño o aplicación.

La presente guía muestra las principales características de los modelos de controladora Arduino que se encuentran activos en este momento. De todos ellos hacemos un pequeño resumen que esperamos te pueda servir de guía a la hora de seleccionar el más adecuado para tu proyecto.

Términos y definiciones

A la hora de definir las características de una controladora usamos una serie de términos que definen funcionalidades y capacidades de las misma. A continuación los resumimos en el siguiente listado:

  • Entrada/Salida digital.Terminal de la controladora que puede configurarse como salida o entrada de información y que acepta dos niveles lógicos: alto (5V ó 3.3V, dependiendo del modelo de controladora) o bajo (0v). Un ejemplo de dispositivo que se conecte a una entrada digital puede ser un pulsador que, junto a un LED conectado a una salida digital, haga que este se encienda o apague en función del nivel que apliquemos.
  • Entrada analógica. Terminal de la controladora que permite mediar señales analógicas que varien de forma continua entre 0 y 5V (3.3V en algunos modelos). Un sensor de luz tipo LDR, o un sensor de temperatura, como el TMP36, proporcionan un voltaje continuo que podemos medir con una entrada analógica.
  • Salida analógica. Algunas placas de 32 bits, como la Arduino DUE, disponen de salidas analógicas. Estas salidas proporcionan un voltaje que varía de forma continua y que podemos ajustar y regular desde el programa. Si la salida analógica puede variar con suficiente velocidad, podremos generar y reproducir voces y sonidos con nuestra controladora Arduino.
  • Salida PWM. Terminal de salida que puede generar una señal PWM (pulsos de anchura modulada). Esta señal puede servir para ejercer control continuo, por ejemplo para variar la velocidad de un motor o el brillo de un LED.
  • Bus Serie. Bus serie asíncrono para conectarnos con otros dispositivos. Por ejemplo, con otras controladoras Arduino.
  • BUS SPI. Bus serie síncrono que nos permite conectar circuitos electrónicos a nuestra placa controladora.
  • BUS I2C. Bus serie síncrono, con direcciones, para conectarnos con otros dispositivos electrónicos. Registros de desplazamiento, conversores A/D, medidores de distancia por ultrasonidos… son algunos de los ejemplos de dispositivos que podemos encontrar en el mercado con la opción de bus I2C.
  • Memoria RAM. Memoria para el almacenamiento de datos y variables durante la ejecución del programa. Los datos que se almacenan tienen un caracter temporal, ya que se pierden en cuanto la controladora pierda su alimentación (se apague).
  • Memoria EEPROM. Memoria permanente, que se puede modificar desde el propio programa y que nos puede servir para almacenar configuraciones o parámetros de la aplicación.
  • Memoria FLASH. Memoria para el almacenamiento de programas.
  • Velocidad del procesador. Velocidad de reloj a la que se ejecuta el programa en el microcontrolador. Se mide en MHz.

Arduino UNO R3

ArduinoUno_R3_Front_800La Arduino UNO R3 es la controladora más popular de toda la familia Arduino. Su bajo coste, funcionalidad y robustez la hace muy adecuada para iniciarse en el mundo de la electrónica y programación, así como para el desarrollo de pequeños proyectos: educativos, robóticos…

Si esta es tu primera aproximación al mundo Arduino, es muy probable que la Arduino UNO R3 sea tu mejor opción.

Principales características de la Arduino UNO R3:

  • Microcontrolador ATmega328 (8bits) con un reloj de 16MHz.
  • Tensión de funcionamiento de 5V.
  • Tensión de alimentación de 7 a 12V (óptima 7.5V).
  • 14 entradas/salidas digitales, de las cuales 6 pueden funcionar como PWM.
  • 6 entradas analógicas (10bits), que también se pueden configurar como entradas/salidas digitales.
  • 1 BUS Serie.
  • 1 BUS SPI,
  • 1 BUS I2C.
  • Memoria: 2KB de RAM, 1KB de EEPRON y 32KB de FLASH.

Arduino MEGA 2560 R3

ArduinoMega2560_R3_FrontePopularmente conocida como “Arduino MEGA” es la hermana mayor de la Arduino UNO R3. El nucleo de su procesador (un ATmega2560) es similar al de la UNO, pero añade una gran cantidad de entradas y salidas, así como una memoria ampliada.

la Arduino MEGA ha alcanzado una gran popularidad al ser la base sobre la que se han diseñado la mayoría de las impresoras en 3D del tipo “Rep Rap”.

Estas son sus principales características:

  • Microcontrolador ATmega2560 (8bits) con un reloj de 16MHz.
  • Tensión de funcionamiento de 5V.
  • Tensión de alimentación de 7 a 12V (óptima 7,5V).
  • 54 entradas/salidas digitales, de las cuales 15 pueden funcionar como PWM.
  • 16 entradas analógicas (10bits), que también se pueden configurar como entradas/salidas digitales.
  • 4 BUS Serie.
  • 1 BUS SPI.
  • 1 BUS I2C.
  • Memoria: 8KB de RAM, 4KB de EEPRON y 256KB de FLASH.

La Arduino MEGA será una buena opción para aplicaciones que requieran:

  • Un gran numéro de entradas/salidas digitales.
  • Un gran número de entradas analógicas.
  • Un gran número de salidas de control PWM.

Arduino Leonardo

ArduinoLeonardoCon el mismo formato que la Arduino UNO R3, la Arduino Leonardo incorpora un microcontrolador ATmega32u4, que dispone de un puerto USB nativo. Esto permite que la placa sea “vista”, cuando se conecte a un ordenador, como un periférico (Teclado, ratón…). Así la placa Leonardo es ideal para aplicaciones en las que que queremos que funcione conectado a un ordenador emulando a un dispositivo. Por ejemplo, un mando de videojuegos.

Principales características de la Arduino Leonardo:

  • Microcontrolador ATmega32u4 (8bits) con un reloj de 16MHz.
  • Tensión de funcionamiento de 5V.
  • tensión de alimentación de 7 a 12V (óptima 7,5V).
  • 20 entradas/salidas digitales, de las cuales 7 pueden funcionar como PWM.
  • 12 entradas analógicas (10bits).
  • 1 BUS Serie.
  • 1 BUS SPI,
  • 1 BUS I2C.
  • Memoria: 2.5KB de RAM, 1KB de EEPRON y 32KB de FLASH.

Arduino DUE

ArduinoDue_FrontLa Arduino DUE fue la primera placa controladora Arduino con un procesador de 32 bits. Basada en el Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3, esta placa nos proporciona una increíble velocidad de proceso (reloj interno de 84MHz), con el mismo sistema de programación sencilla de Arduino. Además la Arduino DUE es compatibe con la mayaría de las placas de amplición de hardware (Shields) diseñadas para la Arduino UNO R3.

La Arduino DUE no es una placa para principiantes, pero si estás buscando velocidad de proceso esta puede ser tu mejor opción.

Principales características de la Arduino DUE:

  • Microcontrolador Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3 (32bits) con un reloj de 84MHz.
  • Tensión de funcionamiento de 3.3V.
  • Tensión de alimentación de 7 a 12V (óptima 7.5V).
  • 54 entradas/salidas digitales, de las cuales 12 pueden funcionar como PWM.
  • 12 entradas analógicas (12 bits).
  • 2 salidas analógicas (12 bits).
  • 4 BUS Serie.
  • 1 BUS SPI.
  • 2 BUS I2C.
  • Memoria: 96KB de RAM (en 2 bancos de 64KB y 32KB) y 512KB de FLASH.

Arduino Yún

ArduinoYunFront_2La Arduino Yún es una placa controladora doble, basada en dos dispositivos: el ATmega32u4 y el Atheros AR9331. La parte del ATmega32u4 se comporta como una Arduino Leonardo, mientras que el Atheros soporta una distribución de linux, basada en OpenWrt, llamada OpenWrt-Yun.

Ambos procesadores se encuentran interconectados mediante un bus serie. Esto nos permite disponer de una potente arquitectura en la que se unen la simplicidad del manejo de una Arduino Leonardo con la potencia de un microcontrolador con LINUX y conexión a red (WiFi y por cable). El conjunto se complementa con un lector de tarjetas microSD.

BridgeInShortPrincipales características de la Arduino Yún:

Por el lado del microcontrolador AVR:

    • Microcontrolador ATmega32u4 (8bits) con un reloj de 16MHz.
    • Tensión de funcionamiento de 5V.
    • Tensión de alimentación de 7 a 12V (óptima 7.5V).
    • 20 entradas/salidas digitales, de las cuales 7 pueden funcionar como PWM.
    • 12 entradas analógicas (10bits).
    • 1 BUS Serie.
    • 1 BUS SPI.
    • 1 BUS I2C.
    • Memoria: 2.5KB de RAM, 1KB de EEPRON y 32KB de FLASH.

Por el lado del microcontrolador Atheros:

  • Microcontrolador Atheros AR9331 con arquitectura MIPS @400MHz.
  • Tensión de funcionamiento de 3.3V.
  • Ethernet IEEE 802.3 10/100Mbit/s.
  • WiFi IEEE 802.11b/g/n.
  • USB Tipo A 2.0 Host.
  • Lector de tarjetas microSD.
  • Memoria: 64MB de RAM DDR2 y 16MB de FLASH.

Arduino Micro

ArduinoMicroFrontLa Arduino Micro es una placa controladora de pequeño tamaño (4,7cm x 1,8cm), que al igual que la Leonardo usa un microcontrolador ATmega32u4 y que ha sido desarrollada de forma conjunta por Arduino y Adafruit.

La Arduino Micro es, por tanto, una versión reducida de la Arduino Leonardo, con un mejor factor de forma (es mucho más pequeña que la Leonardo), que nos facilitará el proceso de integración en nuestra aplicación.

Principales características de la Arduino Micro:

  • Microcontrolador ATmega32u4 (8bits) con un reloj de 16MHz.
  • Tensión de funcionamiento de 5V.
  • Tensión de alimentación de 7 a 12V (óptima 7.5V).
  • 20 entradas/salidas digitales, de las cuales 7 pueden funcionar como PWM.
  • 12 entradas analógicas (10bits).
  • 1 BUS Serie.
  • 1 BUS SPI.
  • 1 BUS I2C.
  • Memoria: 2.5KB de RAM, 1KB de EEPRON y 32KB de FLASH.

Arduino Esplora

esploraCon el aspecto de un mando de consola de video-juegos, la Arduino Esplora (es el nombre correcto de la placa en italiano), incluye un microcontrolador ATmega32u4 (el mismo que la Arduino Leonardo) y un gran número de dispositivos de entrada y salida.

Este es el listado de los dispositivos de entrada y salida que incorpora:

  • Joystick de dos ejes con pulsador central.
  • Pad de cuatro botones.
  • Potenciómetro deslizante.
  • Micrófono.
  • Sensor de luz.
  • Sensor de temperatura.
  • Acelerómetro de tres ejes.
  • Zumbador.
  • LED RGB.

Además dispone de los siguientes puertos de conexiones:

  • Dos salidas para módulos TinkerKit.
  • Dos entradas para módulos Tinkerkit.
  • Conector para el módulo Arduino TFT LCD Screen.

Las especificaciones técnicas del procesador son las mismas que las de la placa Arduino Leonardo, pero gracias a sus sensores y actuadores, la Arduino Esplora es una solución interesante para realizar pruebas y aprender a programar y controlar dispositivos sin la necesidad de realizar ninguna conexión. Además, con la posibilidad de incorporar una pantalla TFT, nos permitirá realizar pequeños video-juegos en un formato muy adecuado para ello.

Arduino Mega ADK

ArduinoADK_R3_FrontLa Arduino Mega ADK es un producto derivado de la Arduino Mega 2560 y, como esta, usan el mismo microcontrolador el ATmega2560. La principal diferencia es que la ADK incorpora un puerto USB Host que permite a esta tarjeta controladora conectarse a un dispositivo Android (tablet o teléfono móvil). Para conseguir esto, Arduino ha implementado un controlador de periféricos USB (MAX3421E) en esta placa. El resto de características son idénticas a las de la Arduino Mega 2560.

Arduino Ethernet

ArduinoEthernetFrontDisponer de conectividad Ethernet en una placa Arduino nos abre un gran campo de posibilidades en el mundo del “Internet de las cosas”. La Arduino Ethernet nos ofrece una solución compacta para ello, tomando como base unaArduino UNO R3 y un controlador de Ethernet W5100. A diferencia de la Arduino UNO R3, esta placa no dispone de un puerto USB (requiere de un adaptador Serie – USB para programarla, como el USB/Serial Light adapter)

Las características de esta placa son similares a las de una Arduino UNO R3, con la excepción de que usa y por ello no están disponibles los pines digitales 10, 11, 12 y 13.

Para terminar dos características interesantes. En primer lugar dispone de un lector de tarjetas microSD donde poder almacenar información, por ejemplo para servirla vía Ethernet. Por último, esta placa puede disponer de un modulo POE (Power On Ethernet) que le permite funcionar alimentada del propio cable Ethernet sin necesidad de ninguna alimentación adicional.

Arduino Mini 05

Mini05_front

Hemos dejado para el final a la más pequeña de la familia Arduino, que también puede ser la “más grande” a la hora de realizar aplicaciones donde el espacio o el peso sea importante. Efectivamente, la Arduino Mini es nuestra controladora Arduino preferida cuando tenemos que diseñar y construir robots, especialmente si en estos usamos más de un controlador. Pese a su tamaño, la Arduino Mini tiene la misma funcionalidad que la Arduino UNO R3, e incluso incorpora 2 entradas analógicas adicionales. Estas son sus principales características.

Para mantener su tamaño al mínimo, la Arduino Mini no incorpora un puerto USB, requiriendo de un adaptador Serie – USB para programarla, como por ejemplo el USB/Serial Light adapter.

Nota para los principiantes

El ecosistema actual de placas controladoras Arduino es muy grande, y en breve aumentará con la llegada de las nuevas Arduino Zero y Arduino Tre. Esta amplitud de opciones puede despistar un poco al principio, pero con el tiempo se muestra de gran ayuda al disponer de la controladora más adecuada para cada aplicación.

Para los recién llegados a este mundo les recomendaríamos la Arduino UNO R3 por ser la más estable y robusta de todas. Si no tienes experiencia en ella puedes comprarla formando parte de un pequeño kit de iniciación. Material necesario y suficiente para realizar los 28 ejercicios del libro “Empezando con Arduino UNO“. Una forma rápida y sencilla de introducirse en este apasionante mundo.

Puedes ver el artículo original en http://complubot.com/inicio/guia-para-la-seleccion-de-una-controladora-arduino

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